游 保 平

(山西路橋第六工程有限公司，山西 晉中 030600)

運(yùn)營(yíng)隧道在使用一段時(shí)間后，由于設(shè)計(jì)、施工或管理不當(dāng)?shù)仍蛟斐梢r砌結(jié)構(gòu)開(kāi)裂、施工破損、排水溝堵塞等問(wèn)題，造成隧道襯砌后地下水壓力升高，產(chǎn)生滲漏水。隧道滲漏水會(huì)影響行車(chē)安全，縮短隧道襯砌結(jié)構(gòu)使用壽命，應(yīng)及時(shí)采取有效措施進(jìn)行處治。在隧道日常養(yǎng)護(hù)過(guò)程中，應(yīng)加強(qiáng)巡查，及時(shí)上報(bào)隧道滲漏水情況，以便制定方案進(jìn)行維修。云臺(tái)山隧道與2007年開(kāi)工建設(shè)，2010年運(yùn)營(yíng)通車(chē)，十余年的運(yùn)營(yíng)使用中發(fā)現(xiàn)隧道多處出現(xiàn)襯砌滲漏水、電纜槽積水、排水溝堵塞等問(wèn)題，結(jié)合多年來(lái)對(duì)隧道滲漏水情況的調(diào)查，制定方案進(jìn)行處治，有效處治滲漏水問(wèn)題。

1 工程概況

云臺(tái)山隧道為陽(yáng)翼高速公路上的一座分離式特長(zhǎng)公路隧道，于2010年10月通車(chē)運(yùn)營(yíng)。隧道右洞運(yùn)營(yíng)長(zhǎng)度為3 259 m，左洞運(yùn)營(yíng)長(zhǎng)度為3 374 m，設(shè)計(jì)標(biāo)高超過(guò)1 100 m。隧道凈寬為9.75 m，凈高為5.0 m，設(shè)計(jì)車(chē)速80 km/h。隧址區(qū)地表水不發(fā)育，附近沖溝大部分為季節(jié)性河流，地表的主要來(lái)源為大氣降水。云臺(tái)山隧道范圍內(nèi)不良地質(zhì)主要為關(guān)門(mén)煤礦采空區(qū)，煤礦內(nèi)部含有大量地下水。隧道襯砌采用復(fù)合式襯砌，防水層采用EVA土工布，并設(shè)置有完善的排水工程，施工縫、伸縮縫及沉降縫處均設(shè)置橡膠止水帶。

2 隧道滲漏水調(diào)查分析

2.1 滲漏水基本情況

云臺(tái)山隧道經(jīng)過(guò)多年運(yùn)營(yíng)使用，發(fā)現(xiàn)拱部、邊墻出現(xiàn)大量滲漏水、滴水現(xiàn)象，電纜溝內(nèi)積水、兩側(cè)排水溝內(nèi)淤積堵塞以及路面積水漫流、冬季路面結(jié)冰等多種病害，嚴(yán)重影響高速公路的正常運(yùn)營(yíng)，存在較大的安全隱患。經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)踏勘，發(fā)現(xiàn)右洞K159+410～K159+510段約100 m范圍內(nèi)左側(cè)拱肩及邊墻部位存在較嚴(yán)重的滲漏水，如圖1所示。右洞2號(hào)緊急停車(chē)帶至4號(hào)緊急停車(chē)帶間因邊溝和邊溝沉砂池堵塞，造成路面積水漫流，如圖2所示。右洞電纜溝內(nèi)積水嚴(yán)重甚至浸泡消防管道和電纜，如圖3所示。

2.2 隧道襯砌滲漏水量情況調(diào)查

為了調(diào)查隧道滲漏水情況，分別對(duì)滲水比較嚴(yán)重的邊墻、拱部的滲漏水情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。對(duì)比分析2015年、2018年和2019年滲漏水情況，繪制月平均滲漏量變化曲線見(jiàn)圖4。

分析圖4可以得出，隧道襯砌滲漏水在7月和8月最嚴(yán)重，滲漏量最大，其中滲水量最大月份為2019年8月，最大滲漏量達(dá)到1.9 L/m2/d。這是由于這兩個(gè)月份為雨季，降雨量較大，滲漏量就大，說(shuō)明隧道滲漏水主要為裂隙水。其他月份尤其是冬季滲漏量較小，這是由于冬季降水量小，且溫度較低造成的。觀測(cè)曲線的變化趨勢(shì)可知，隨著使用年限的增加，隧道滲漏水量不斷增加，這可能是由于隧道破損情況加劇導(dǎo)致的，也有可能受到隧道排水設(shè)施堵塞的影響。

2.3 滲漏水原因分析

1)襯砌滲水。通過(guò)對(duì)隧道內(nèi)的滲漏水情況進(jìn)行調(diào)查，結(jié)合管養(yǎng)人員的反映，該隧道滲漏水主要為季節(jié)性滲漏水，襯砌滲水原因主要包括以下幾個(gè)方面：a.云臺(tái)山隧道修建于2007年，當(dāng)時(shí)排水設(shè)計(jì)理念和施工技術(shù)落后，隧道內(nèi)部排水與路面排水沒(méi)有分開(kāi)設(shè)計(jì)，導(dǎo)致排水系統(tǒng)壓力較大。b.由于設(shè)計(jì)或施工原因，造成隧道排水系統(tǒng)堵塞，導(dǎo)致襯砌背后水壓增大，襯砌內(nèi)部的地下水從施工縫或襯砌裂縫產(chǎn)生滲漏。c.局部處治區(qū)域出現(xiàn)滲漏水，這是由于開(kāi)槽埋管型式不夠合理，封閉不嚴(yán)密造成的。2)排水溝堵塞。通過(guò)對(duì)襯砌內(nèi)部地下水的水質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)，說(shuō)明地下水內(nèi)部的水質(zhì)鐵、總硬度、懸浮物含量都較高。這主要是由于地下水流經(jīng)礦石層時(shí)，在缺氧的環(huán)境下礦石中的三價(jià)鐵被還原為二價(jià)鐵溶于水中。滲出后由于與空氣接觸，被氧化成三價(jià)鐵，水解生成不溶于水的氧化鐵和氫氧化鐵，這些沉淀物懸浮在水中。另外，地下水流經(jīng)巖石層會(huì)產(chǎn)生溶出型侵蝕，部分碳酸鹽礦物溶于水中形成碳酸鹽硬度。含有碳酸氫鹽的地下水滲出后流出排水溝，產(chǎn)生大量沉淀物，造成排水溝堵塞。

3 隧道滲漏水處治方案

3.1 隧道襯砌滲漏水處治

1)襯砌滲漏水量較大區(qū)域處治。通過(guò)前期踏勘和滲漏水調(diào)查，對(duì)不同情況的滲漏水情況進(jìn)行處治。襯砌滲漏水量較大時(shí)，隧道右洞左側(cè)K159+410～K159+510約100 m段落范圍內(nèi)在邊墻進(jìn)行打孔集中引流，將水引至排水溝內(nèi)(因橫向排水位于電纜溝底部，此處須鑿除電纜溝并進(jìn)行修復(fù))，調(diào)查發(fā)現(xiàn)的右洞右側(cè)邊墻存在多處滲漏水，在邊墻進(jìn)行打孔集中引流，引流高度為電纜槽以上5 m范圍，將水引至排水溝內(nèi)；經(jīng)調(diào)查，右洞右側(cè)約有40處二襯滲漏水，采用開(kāi)槽引排的方式進(jìn)行處治，具體處治方案如圖5所示。對(duì)滲漏水量較大的單點(diǎn)線流、股流等襯砌采用鑿槽引排，并結(jié)合地質(zhì)雷達(dá)檢測(cè)結(jié)果確定引排位置。

2)襯砌少量滲水區(qū)域處治。襯砌少量滲水區(qū)域，采用注漿堵漏法進(jìn)行處治。邊墻處可采用內(nèi)注漿，注漿孔使用電沖擊錘成孔，按照滲漏水情況布置，孔深為1/3～2/3襯砌厚度。注漿材料通常采用水泥—水玻璃雙液注漿，注漿壓力控制在0.5 MPa左右。注漿順序先下后上，先無(wú)水段后有水段，先水少地段后水多地段，以便于引排。

3.2 電纜溝排水清淤

認(rèn)真檢查電纜槽內(nèi)部，進(jìn)行排水清淤，徹底清除污水、垃圾及淤泥，保持溝內(nèi)干燥清潔。清理過(guò)程中如發(fā)現(xiàn)有局部滲漏點(diǎn)或破損處，對(duì)破損處進(jìn)行局部鑿除修補(bǔ)，局部滲漏點(diǎn)采取措施進(jìn)行防滲堵漏。

3.3 排水溝滲漏水處治

隧道右洞K159+121～K161+736右側(cè)1號(hào)停車(chē)帶至隧道出口段的排水溝進(jìn)行加深處治。排水溝設(shè)計(jì)加深尺寸為20 cm，并在底部設(shè)置HDPE半管，以減小水流阻力，防止淤積，具體設(shè)計(jì)如圖6所示。對(duì)隧道內(nèi)部調(diào)查發(fā)現(xiàn)的53處沉砂池進(jìn)行加深設(shè)置，其余排水溝清理，并同時(shí)清理邊溝沉砂池。邊溝加深時(shí)需要在路面混凝土上切除50 cm，邊溝完成后進(jìn)行修復(fù)，并在混凝土面板與電纜槽壁之間設(shè)置橡膠止水條，以防水沿接縫處產(chǎn)生滲漏。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)調(diào)查分析，云臺(tái)山隧道襯砌、電纜槽和排水溝存在多處滲漏水，制定方案進(jìn)行滲漏水情況調(diào)查，分析后制定方案進(jìn)行滲漏水處治，得出以下結(jié)論：1)通過(guò)對(duì)隧道滲漏水嚴(yán)重區(qū)域進(jìn)行分析，得出在雨季滲漏水量最大，說(shuō)明滲漏水主要為裂隙水；2)根據(jù)隧道襯砌滲漏水情況，分別對(duì)襯砌滲漏水量較大區(qū)域采取打孔集中引流，對(duì)少量滲水區(qū)域采取注漿堵漏法進(jìn)行處治；3)對(duì)電纜溝、排水溝堵塞進(jìn)行處治，清除電纜溝內(nèi)部的污水、淤泥等雜物，對(duì)排水溝進(jìn)行加深設(shè)置，有效保證了排水效果，防止堵塞。